jing直流电机培训教材
《直流电机教学》课件
实验操作
准备实验器材：直流电机、 电源、导线、开关等
连接电路：按照实验要求 连接直流电机、电源、导 线、开关等
启动电机：打开电源开关， 观察直流电机的运行情况
调整参数：通过改变电源 电压、电流等参数，观察 直流电机的运行情况
记录数据：记录实验过程 中的重要数据，如电压、 电流、转速等
分析结果：根据实验数据， 分析直流电机的工作原理 和性能特点
直流电机故障诊断 图：展示直流电机 常见故障及其诊断 方法
动画演示
动画演示：通过 动画形式展示直 流电机的工作原 理和结构
动画制作：使用 动画软件如 Flash、After Effects等制作动 画
动画内容：包括 直流电机的构造、 工作原理、控制 方式等
动画效果：动画 效果应清晰、生 动、易于理解， 有助于学生理解 直流电机的工作 原理和结构
实验操作：让学生动手操作直流电机，了解其工作原理和性能 案例分析：通过分析实际应用中的直流电机案例，加深学生对直流电机 的理解 互动讨论：组织学生进行讨论，分享学习心得和经验，提高学习效果
教学难点与重点
直流电机的工作原理 直流电机的构造和部件 直流电机的控制和调速 直流电机的应用和维护
Part Six
直流电机分类：有刷直流 电机、无刷直流电机、步 进电机等
有刷直流电机：结构简单、 成本低、效率高、噪音低
步进电机：精度高、控制 简单、应用广泛
直流电机应用：家电、汽 车、工业自动化等领域
直流电机与交流电机的区别
工作原理：直流电机通过电枢绕组产生磁场，交流电机通过定子绕组产生磁场 结构特点：直流电机结构简单，交流电机结构复杂 控制方式：直流电机控制简单，交流电机控制复杂 应用领域：直流电机常用于低速、大扭矩场合，交流电机常用于高速、小扭矩场合
直流电机电工培训 .ppt
• 6．将电机接线板处各绕组的引线接头用0#砂布打磨干净，并用 电桥表测量各绕组的直流电阻，以检查该电机是否存在短路或断 路故障。
• 分析处理：
• 经对该直流并励电动机仔细检查，发现电动机的 振动是由地脚螺栓松动所致，在重新校正紧固地 脚螺栓后，电动机的振生此类故障的主要 原因是：
• 1）电枢上的捆扎钢丝或无纬玻璃丝带、槽楔 和绝缘垫等松动或甩脱而引起相擦；
• 2）定子磁场固定主磁极或换向极的螺栓松动； • 3）机座止口或端盖止口磨损变形； • 4）轴承严重磨损或损坏。
• 分析处理：
• 经过对该直流并励电动机进行全面检测，发现电 刷弹簧压力过大。通过重新选配更换新弹簧并仔 细调整压力，电刷与换向器温度高的故障得到了 排除。
• 2．直流电动机电枢绕组在运行中出现过热故障 的主要原因
• 1）电源电压过高或过低； • 2）电枢绕组线圈元件或换向器片间发生短路； • 3）电动机的定子与转子大面积相擦； • 4）电枢绕组重绕时部分线圈元件线端被接反
• 3）电刷与换向器应有良好的接触，其接触面应不少于 电刷截面的75％，并且电刷还不得有缺角、破裂的现 象；
• 4）更换的每个电刷均应进行电测量，将阻值相等或相 近的电刷配对进行并联使用，以保证并联电刷之间的 电流能均匀分配。
案例1.7.1 有一台PN＝30kW、 UN=220V、nN=1500 r／min的直流并 励电动机，运行时发生电刷下火花过大 的故障。
图1.29 电枢绕组各种故障示意图
• 1．接地故障 • 1）绕组接地故障原因 • a．绝缘严重受潮； • b．超载运行使绕组发热致使绝缘受损接
第二章直流电机的电力拖动1培训教材
（1）他励直流电机直接起动
将电动机的电枢投入额定电压的电源上起动
n0,Ea0,Ra0,Ia
UN Ra
优点：操作简单，无需另加设备
缺点：冲击电流大，引起换向困难，产生火花；电 源会发生瞬时跌落。适用于容量很小的电动机
恒功率负载与调速方式的配合
恒功率负载
恒转矩调速方式 恒功率控制
T N T L T L max
n N n max
PN
TN nN 9550
T L max n max 9550
DP L
n N nmin
PN PL
TN
9550 PN nN
9550 PL max nmin
TL max
恒转矩调速方式：高速时电动机需要输出的转矩小于额定转矩， 电流小于额定电流， 电动机没有被充分利用。
E C1 e n 1 C2 e n 2,
n 12If2 n 2 1 If1
（3） 恒转矩负载， P1 U I，a 基本不变 P2 n
弱磁调速特点
优点：设备简单，调节方便，能耗小 缺点： 单方向调节，转速调得过高，励磁过弱， 电枢电流变大， 换向变坏， 出现不稳定
改变端电压调速
保持电动机的＝ N不变且无外接电枢电阻， 仅降低施加于电动机电枢两端电压U达到调速的
目的， 称为降压调速。
调节过程: (留为作业）
电压越低， 转速越低， 调速 方向从基值往下调。
n
Q
P
U1 U2
U3
U1>U2>U3
Tem
调压调速的特点：
（1）降压的人为特性是一簇与固有特性平行的直线， 无论是满载、轻载还是空载都有明显的调速效果 （2）由于人为特性硬度不变，低速时由于负载变化引 起的转速波动不大。静态稳定性好， 调速范围大 （3）可平滑调节端电压， 使转速平滑调节，实现无 级调速
直流电机培训教材
七、直流电动机----------------------------------------------------261、永磁直流电动机-----------------------------------------------262、无刷直流电动机-----------------------------------------------271）无刷直流电机的组成-----------------------------------------272）工作原理--------------------------------------------------------283）电机调速--------------------------------------------------------314）PWM 调速的实现---------------------------------------------325）应用--------------------------------------------------------------33电流随时间变化，产生磁势和磁场在空间旋转，旋转速度由电源频率f 和电机极数P 决定。
f pn 602⨯= 式中n ——旋转磁转速（r/min ）P ——电机极数f ——电源频率（Hz ）在单相电机中，由于单相绕组产生的使脉振磁场，电机没有起动一、 直流电动机直流电动机分有刷直流电动机和无刷直流电动机，有刷直流电动机又分为励磁式直流电动机和永磁直流电动机。
在工作原理上永磁直流电机与励磁式直流电动机是相同的。
下面主要以永磁式直流电动机与无刷直流电动机进行简要介绍。
1. 永磁直流电动机高、噪音低、调速范围宽、调速精度高、振动小、寿命长等优点。
下面就空调用无刷直流电机的组成及工作原理作简要介绍：（1）无刷直流电机的组成：直流电机本体：定子部分主要采用集中式绕组，根据控制方式的不同，绕组相数有单相、二相、三相、四相等结构，用得最多的是三相绕组结构，绕组的接法有星形接法和环形接法两种，绝大部分绕组采用星形接法。
《直流电机教案》课件
《直流电机教案》课件第一章：直流电机简介1.1 直流电机的概念介绍直流电机的定义和基本原理解释直流电机的工作原理和结构组成1.2 直流电机的类型区分不同类型的直流电机，如永磁直流电机、有刷直流电机和无刷直流电机等介绍每种类型直流电机的特点和应用领域第二章：直流电机的工作原理2.1 电枢绕组和磁极解释电枢绕组和磁极的作用和相互关系介绍电枢绕组和磁极的构造和特点2.2 电磁感应原理讲解电磁感应原理在直流电机中的应用演示电磁感应实验和解释其原理第三章：直流电机的运行特性3.1 转速和转矩介绍直流电机的转速和转矩的概念分析影响转速和转矩的因素，如电流、电压和负载等3.2 电动势和电流解释直流电机的电动势和电流的关系探讨电动势和电流的调节方法及其影响因素第四章：直流电机的控制技术4.1 电枢电压控制介绍电枢电压控制的方法和原理分析电枢电压控制对直流电机运行的影响4.2 电枢电流控制解释电枢电流控制的方法和原理探讨电枢电流控制对直流电机运行的调节作用第五章：直流电机的应用领域5.1 工业应用介绍直流电机在工业领域的应用实例，如电动汽车、和电梯等分析直流电机在工业应用中的优势和局限性5.2 消费电子应用解释直流电机在消费电子领域的应用实例，如电动玩具、吸尘器和风扇等探讨直流电机在消费电子应用中的发展趋势和挑战。
第六章：直流电机的维护与故障排除6.1 维护注意事项介绍直流电机日常维护的基本要点讲解维护过程中应避免的问题和操作错误6.2 故障排除方法分析常见的直流电机故障及其原因教授故障排除的步骤和技巧，包括诊断和修复第七章：直流电机的节能与环保7.1 节能原理与技术解释直流电机节能的原理和方法探讨节能技术在直流电机中的应用和效果7.2 环保法规与标准介绍环保法规对直流电机的影响分析直流电机环保标准的发展趋势第八章：直流电机在新能源汽车中的应用8.1 新能源汽车概述介绍新能源汽车的定义和分类解释新能源汽车与传统汽车的区别8.2 直流电机在电动汽车中的应用探讨直流电机在电动汽车中的关键作用分析电动汽车中直流电机的发展趋势和技术挑战第九章：直流电机在技术中的应用9.1 电机需求解释技术对电机的要求和特点分析电机应用的挑战和解决方案9.2 直流电机在中的应用案例介绍直流电机在各个关节中的应用实例探讨技术发展对直流电机性能的影响第十章：未来直流电机的发展趋势10.1 新材料与技术创新介绍新材料和技术在直流电机发展中的作用分析未来直流电机技术发展的可能性10.2 市场与应用前景探讨全球直流电机市场的趋势预测直流电机在不同应用领域的前景和机遇重点和难点解析1. 第一章：直流电机简介直流电机的概念：理解直流电机的基本原理和工作方式。
直流电机培训资料
直流电机控制系统的控制策略
PID控制
通过比例、积分、微分三个环节对误差信号进行控制， 实现电机的精确控制。
模糊控制
基于模糊逻辑理论，通过模糊化、推理和解模糊三个 环节对电机进行控制。
神经网络控制
利用神经网络的自学习能力，对电机进行智能控制。
直流电机控制系统的调试与维护
系统调试
在系统安装完成后，需要对各个组成部分进行调试，确保系统正 常运行。
直创新与发展
高效能
随着材料科学和制造技术的进步，直流电机在效率和性能方面取 得了显著提升，具有更高的能效和更长的使用寿命。
智能化
随着物联网和人工智能技术的融合，直流电机正朝着智能化方向发 展，具备远程监控、故障诊断和自适应调速等功能。
定制化
为了满足不同应用场景的需求，直流电机正朝着更加定制化的方向 发展，可以根据客户需求进行定制设计和优化。
直流电机在未来的应用前景
工业自动化
随着工业自动化程度的提高，直流电机将在 机器人、自动化生产线等领域发挥重要作用 。
电动车与新能源汽车
直流电机在电动车和新能源汽车领域的应用将进一 步扩大，为环保出行提供支持。
智能家居与智能城市
直流电机在智能家居和智能城市领域的应用 将更加广泛，如智能门锁、智能照明等。
故障诊断方法与流程
01
02
03
04
观察法
通过观察电机的外观和 运行情况，如是否有异 常响声、振动、冒烟等， 初步判断故障类型。
仪表检测法
使用万用表、钳形电流 表等仪表检测电机的电 压、电流、电阻等参数， 进一步确定故障原因。
替换法
对于可能损坏的元件， 如电刷、轴承等，可以 采用替换法进行测试， 以确定故障部位。
直流电机培训资料
紧固件检查
定期检查电机各部位紧固 件是否松动，如有松动应 及时紧固。
直流电机的故障分析与处理
电机异常声响
如电机出现异常声响，可 能是轴承损坏、气隙不均 匀或内部短路等原因，需 停机检查。
电机过热
如电机过热，可能是电源 异常、机械摩擦或轴承损 坏等原因，需停机检查。
电机振动
如电机振动过大，可能是 安装基础不牢固、轴承异 常磨损或转子不平衡等原 因，需停机检查。
直流电机的调速与控制方法
调速方法
直流电机可以通过调节电压或电流来控制其转速，常用的调速方法包括PWM（ 脉冲宽度调制）控制和调压控制。
控制方法
直流电机可以通过控制器进行精确控制，常用的控制器有PID控制器、速度控制 器等。PID控制器可以调节电机的电流、电压等参数，实现电机的精确控制。速 度控制器则可以通过调节电机的供电电压或电流来控制电机的转速。
总结词
为了保持直流电机的正常运行，需要定期进行维护保养。
详细描述
定期间隙清洁，去除电机内部的尘埃和油脂；检查轴承和齿轮的磨损情况，定期 更换油脂；检查电气连接是否紧固，电气元件是否正常工作；对于水冷型直流电 机，需要检查冷却水系统是否正常。
直流电机应用中的安全注意事项
总结词
直流电机在使用过程中需要严格遵守安全操作规程，保障人 员和设备安全。
直流电机的特点
直流电机具有调速性能好、控制简单、启动转矩大、易于维 护等优点，但同时也具有效率低、成本高、体积大等缺点。
直流电机的分类与组成
直流电机的分类
直流电机可以根据不同的分类标准进行划分，如根据磁场类型可分为电磁式 和永磁式直流电机；根据电枢类型可分为有铁芯和无铁芯直流电机等。
直流电机的组成
直流电机维护及保养培训教材
直流电机的维护与保养
3局部过热 凡电枢绕组中有短路现象时，均会产生局部过热。在小型电机中，有 时电枢绕组匝间短路所产生的有害火花并不显著，但局部发热较严重 。导体各联接点接触不良亦会引起局部过热；换向器上的火花太大， 会使换向器过热；电刷接触不良会使电刷过热。当绕组部分长时间局 部过热时，会烧毁绕组。在运行中，若发现有绝缘烤糊味或局部过热 情况，应及时检查修理。
培 训 科 目
实现目标 ：学会对直流电机的常见故障分析排除及维护
主要内容：直流电机的换向、及故障分析及维护
教学方法 ：项目驱动、启发教学、现场教学
实施场景 ：实训室 、现场 教学工具 ：PPT及直流电机 项目重点 ：直流电机的换向、故障分析及维护 项目难点 ：直流电机的换向
直流电机的维护与保养
项目导入
直流电机的维护与保养
换向器表面如有污物，应用沾有洒精的抹布擦净。换向器表面出现不规则情 况时，可在电机旋转的情况下，用与换向器表面吻合的曲面木块垫上细玻璃 砂纸来磨换向器。若仍不能满足换向要求（仍有较大火花），则必须车削换 向器外圆，当换向器片间云母突出，应将云母片下刻，过深的下刻易在片间 堆积炭粉，造成片间短路。 下刻片间云母之后，应研磨换向器外圆，方能使 换向器表面光滑。电刷。为保证电刷和换向器良好的滑动接触，每个电刷表 面至少要有与换，以避免各电刷通向器接触，电刷的压力应保持均匀，电刷 间弹簧压力相差不超过过的电流相差太大，造成个别电刷过热和磨损太快。 当电刷弹簧压力不合适、电刷材料不符合要求、电刷型号不一致、电刷与刷 盒间配合太紧或太松、刷盒边离换向器表面距离太大时，就易使电刷和换向 器滑动接触不良，产生有害的火花。 电刷，压力 或电刷的弹簧压力应根据不同的电刷确定。
直流电机的维护与保养
培训教材-直流电机管理
（4）电刷装置 • 电刷装置是用来引入或引出直流电压和直 流电流的。电刷装置由电刷、刷握、刷杆 和刷杆座等组成。电刷放在刷握内，用弹 簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑 动接触，刷握固定在刷杆上，刷杆装在圆 环形的刷杆座上，相互之间必须绝缘。刷 杆座装在端盖或轴承内盖上，圆周位置可 以调整，调好以后加以固定。如下图所示
目
录
• 一、直流电机介绍 • 二、直流电机管理及维护 • 三、MCC辅助设备系统
一、直流电机介绍：
Z系列大型直流电机
直流电机的物理模型图解释
• 这是分析直流电机的物理模型图。 其中，固定部分有磁铁，这里称作主磁极；固定 部分还有电刷。转动部分有环形铁心和绕在环形 铁心上的绕组。(其中2个小圆圈是为了方便表示 该位置上的导体电势或电流的方向而设置的) 上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它 的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的 静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设 电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁 心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线 圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上， 此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换 向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴 上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上 放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转 时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通 。
2. 转子(电枢)
（1）电枢铁心 • 电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以 嵌放电枢绕组。一般电枢铁心采用由 0.5mm厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而 成，以降低电机运行时电枢铁心中产生的 涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在 转轴或转子支架上。铁心的外圆开有电枢 槽，槽内嵌放电枢绕组。
（2）电枢绕组 • 电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电 动势，是直流电机进行能量变换的关键部 件，所以叫电枢。它是由许多线圈(以下称 元件)按一定规律连接而成，线圈采用高强 度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成，不同线 圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中， 线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之 间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈 边甩出槽外，槽口用槽楔固定。线圈伸出 槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行 绑扎。
直流电机培训资料 ppt课件
直流电机培训资料
4
直流电机的分类
1、直流电机按励磁方式分为他励和自励。 2、作为发电机运行时，自励是指发电机的励磁所需的励 磁电流由该电机本身电枢供给。他励是指励磁电流由另 外的电源供给，与电枢电路没有电的连接。
自励发电机按励磁绕组与电枢连接方式的不同而分为 并励、串励、复励。 （1）并励发电机的励磁绕组与电枢并联。 （2）串励发电机的励磁绕组与电枢串联。 （3）复励发电机既有并励绕组又有串励绕组套在同一 主极铁心上。
10
直流电机的常用起动方法
二、电枢电路串变阻器起动：
1、串变阻器起动：是指在起动过程中，在电枢电路串接 可变电阻，以限制起动电流。一般在转速上升过程中逐 步切除电阻，把电流限制在允许范围内，并使电机转速 在较小的波动下上升，在不太长时间内起动完毕。 2、串变阻器起动的优点：所需起动设备不多。 3、串变阻器起动的缺点：在起动过程中消耗大量的电能， 很不经济。
一、能耗制动：
1、能耗制动：
是利用电动机从电网断开以后机组的动能产生电磁制 动力矩。
2、物理过程：
进行能耗制动时，保持励磁电流不变而将电枢两端从 电网断开，并立即把它接在一个制动电阻上。这时电机 中仍有磁场，转子因惯性仍在继续旋转，因此变成一台 他励发电机，向制动电阻供电。和通常发电机一样，此 时电磁转矩的方向同电枢旋转方向相反而起制动作用。 一直到把机组储藏的动能完全消耗在制动电阻和机组本 身的损耗上时，机组就停止转动，故称能耗制动。
可见，当励磁电流不变时，改变电枢端电压，即可改变 电动机的转速。提高端电压，电动机的转速便升高。
缺点：需要专用电源。
直流电机培训资料
17
直流电动机的调速
4、改变串入电枢回路中的电阻调速：
第3章直流电机教学教材
+
E G Ia U R
- Ra
U0
外特性表明：从空载到满载，发
UN
动机的输出电压会下降。如欲保持端
电压不变，必须增加励磁电流。
电压与电流关系:U=E- Ia Ra
O
IN
I
图3.15他励发电(b)机外特性
Ia =(E- U)/ Ra I=Ia
外特性: n, If常数 U=f(I) E=Keφn φ =f(If)
1.基本方程式
I
N A+ a e
b
+
ci
n Uf
If E G Ia U R
- Ra
Rf′
d
B
S
R
图3.13他励发电机原理电路图
图3.5直流发电机的工作原理图
东南大学机械工程学院
2
3.3 直流发电机
3.3.1 他励直流发电机
1.基本方程式
I
电压与电流关系:U=E- Ia Ra
Ia =(E- U)/ Ra I=Ia I =U/ R Uf
根据电机铭牌估算其固有的机械特性
在额定条件下： 例：UN, φN,是额定值，Ke,Kt,Ra都是常数， 电机铭牌：给出PN,UN,IN,nN 求（估算）：Ra, Keφ,n0,T N 画出n = f(T);
东南大学机械工程学院
23
举例（p24）
nKUeKeK Rat2T
东南大学机械工程学院
24
举例：
东南大学机械工程学院
7
3.3 直流发电机
3.3.2 并励直流发电机 1.基本方程式
U
2
1
3
P′
P U=f(If)
U=IfRf
直流电机的基本工作原理和结构培训课件
直流电机的磁场具有单极性， 即磁场只能从一个极性跳转到 另一个极性，这是直流电机的 基本特性之一。
直流电机的转矩产生
直流电机的转矩产生是通过磁场与电 流相互作用实现的，转矩的大小与电 流、磁场强度以及磁场与电流之间的 角度有关。
转矩的方向与电流的方向和磁场的方 向有关，遵循左手定则。
当电流在导线中流动时，会产生磁场， 该磁场会对导线中的电流产生力，从 而产生转矩。
直流电机的基本工作原理和 结构培训课件
目录
• 直流电机概述 • 直流电机的基本工作原理 • 直流电机的结构 • 直流电机的特性 • 直流电机的控制与调速 • 直流电机的维护与保养
01
直流电机概述
直流电机的定义
01
直流电机是一种将直流电能转换 为机械能的装置，其工作原理基 于电流在磁场中受力的电磁效应 。
组成
转子通常由铁芯和绕组组成，绕组是 电流流过的线圈，产生磁场。
电刷和换向器
电刷
电刷是将外部电源引入到转子的导电部件，它负责将电流引入到转子的绕组中。
换向器
换向器是直流电机特有的部件，它的作用是自动改变电流的方向，以保持转子 磁场方向的连续性。换向器由多个换向片组成，每个换向片与电刷接触，将电 流引入或导出转子绕组。
更换接线。
直流电机常见故障及排除方法
电机不转
首先检查电源是否正常，然后检查电机接线是否 紧固，最后检查电机轴承是否润滑。
电机过热
首先检查电机负载是否过大，然后检查电机通风 是否良好，最后检查电机轴承是否磨损。
电机振动过大
首先检查电机安装是否稳固，然后检查电机轴承 是否磨损或损坏，最后检查电机转子是否平衡。
直流电机驱动电路
H桥电路
由四个晶体管组成，能够实现直流电机的正反转和调速控制，常见于大功率直流电机驱动。
《直流电机培训资料》课件
目录
直流电机的基本原理
了解直流电机的内部结构，电动势与电流之间的关 系，以及动磁场与定子磁场的作用。
直流电机的控制
探索电枢控制、电源控制和合成控制等直流电机控 制方式的原理和应用。
直流电机的特性
研究直流电机在不同载荷下的特性，包括载荷特性、 转速特性和效率特性。
直流电机的应用
了解直流电机在工业自动化、交通运输和家用电器 等领域的广泛应用。
《直流电机培训资料》 PPT课件
欢迎来到《直流电机培训资料》PPT课件！本课程将为您介绍直流电机的基本 知识和应用，帮助您深入了解这一领域的核心概பைடு நூலகம்和技术。
简介
直流电机培训资料课程旨在全面介绍直流电机的基本原理、控制方式、特性以及应用领域。我们将深入讲解电机结 构、电动势与电流的关系，以及动磁场与定子磁场的作用。
参考资料
1. 《直流电机原理与应用》- 深入介绍了直流电机的原理和应用，帮助读 者深入理解电机技术。
2. 《电机控制技术》- 提供了关于电机控制方面的详细知识，对于理解电 机控制系统非常有帮助。
3. 《直流电机在工业控制中的应用》- 强调了直流电机在工业控制领域的 应用实例和技术要点。